一种皮秒超声波细胞成像装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种皮秒超声波成像系统及方法，激光器光源装置提供飞秒级激光，输出的激光光束分成两束，一束泵浦光激发皮秒超声波，一束作为探测光。泵浦光通过光学显微镜物镜聚焦在单个纳米颗粒上，受激发的单个纳米颗粒将光能转换成热能，同时产生皮秒超声信号，由探测光进行超声波检测。通过检测负载在单个纳米颗粒上的细胞内的超声波信息，经过逐点扫描成像装置可获得细胞的高分辨成像，实现了皮秒超声波细胞成像。并且是一种无损的非侵入性生物细胞成像方式，能更精确的测量细胞的力学性能。

A Picosecond Ultrasound Cell Imaging Device and Method

The invention discloses a picosecond ultrasonic imaging system and method. The laser source device provides a femtosecond laser. The output laser beam is divided into two beams, one pump light excites picosecond ultrasound, and the other is used as detection light. Pump light is focused on a single nanoparticle through an optical microscope objective. The stimulated single nanoparticle converts light energy into heat energy, and generates picosecond ultrasound signal, which is detected by the probe light. By detecting the intracellular ultrasound information loaded on a single nanoparticle, high-resolution imaging of cells can be obtained by point-by-point scanning imaging device, and picosecond ultrasound imaging of cells can be realized. It is a non-invasive and non-invasive imaging method for biological cells, which can measure the mechanical properties of cells more accurately.

【技术实现步骤摘要】
一种皮秒超声波细胞成像装置及方法
本专利技术涉及光声成像
，特别是涉及一种皮秒超声波细胞成像装置及方法。
技术介绍
光声成像结合了纯光学成像空间分辨率高、灵敏度高和超声穿透力强的优势，成为了当前非常有前景的医学成像技术。光声成像的基本原理是当调制光或者脉冲光照射材料物质时，材料及其邻近介质因吸收光能热胀冷缩而产生应力改变，继而激发声波。皮秒超声波成像技术是利用单一纳米颗粒作为光声效应的载体，通过单一纳米颗粒在飞秒脉冲激光的激发下产生的皮秒超声信号，获得生物组织或材料的断层图像或三维立体图像的成像技术。皮秒超声技术中所使用的光学传感器多为金属或半导体薄膜，声源的大小受激发光斑的尺寸和电子在薄膜中的扩散的影响，而使得成像的空间分辨率受限，同时用于检测皮秒超声波的装置也较少，使得皮秒超声波在生物成像的应用不成熟，无法将皮秒超声波应用到细胞成像上，从而无法实现更精准的测量细胞的力学性能。
技术实现思路
针对于上述问题，本专利技术提供一种皮秒超声波细胞成像装置及方法，实现了将皮秒超声波应用到细胞成像上，从而实现更精准的测量细胞的力学性能。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种皮本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种皮秒超声波细胞成像系统，其特征在于，包括：激光器光源装置、光路调节装置、光学显微物镜、信号采集装置和逐点扫描成像装置，其中，所述激光器光源装置，用于提供飞秒激光，并将所述飞秒激光发送至所述光路调节装置；所述光路调节装置，用于接收所述飞秒激光，并输出两束激光光束，其中，所述两束激光光束包括泵浦光和探测光；所述光学显微物镜，用于接收所述泵浦光，并将所述泵浦光聚集在单个纳米颗粒上，使得受所述泵浦光激发的单个纳米颗粒将光能转换成热能，产生皮秒超声信号，其中，待测细胞置于所述单个纳米颗粒上，所述单个纳米颗粒位于测试平台上；所述信号采集装置，用于通过探测光进行皮秒超声信号检测，将检测到负载在所述单...

【技术特征摘要】
1.一种皮秒超声波细胞成像系统，其特征在于，包括：激光器光源装置、光路调节装置、光学显微物镜、信号采集装置和逐点扫描成像装置，其中，所述激光器光源装置，用于提供飞秒激光，并将所述飞秒激光发送至所述光路调节装置；所述光路调节装置，用于接收所述飞秒激光，并输出两束激光光束，其中，所述两束激光光束包括泵浦光和探测光；所述光学显微物镜，用于接收所述泵浦光，并将所述泵浦光聚集在单个纳米颗粒上，使得受所述泵浦光激发的单个纳米颗粒将光能转换成热能，产生皮秒超声信号，其中，待测细胞置于所述单个纳米颗粒上，所述单个纳米颗粒位于测试平台上；所述信号采集装置，用于通过探测光进行皮秒超声信号检测，将检测到负载在所述单个纳米颗粒上的细胞内的超声波信息时，将所述超声波信息发送至所述逐点扫描成像装置；所述逐点扫描成像装置，用于根据所述超声波信息，生成所述待测细胞的皮秒超声波细胞成像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括位移平台，其中，所述测试平台设置在所述位移平台上；所述光学显微物镜，还用于观察所述位移平台上的待测细胞。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制装置，所述控制装置与所述位置平台连接，其中，所述控制装置，用于控制所述位移平台的移动，使得所述待测细胞对应的观察区域进行移动。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号采集装置包括锁相放大器，其中，所述锁相放大器，用于检测由于泵浦光激发造成的所述探测光强度的变化。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述泵浦光激发所述单个纳米颗粒，使得所述单个纳米颗粒产生振动时，所述锁相放大器还用于：检测振动产生的皮秒超声波对所述探测光的作用信息。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：信号处理装置，所述信号处理装置与所述逐点扫描...

【专利技术属性】
技术研发人员：余快，杨洋，汪国平，张振宇，汪俊忠，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44